CN115645149A - 一种用于慢性伤口的智能敷料系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于慢性伤口的智能敷料系统，包括智能柔性电子敷料、监测诊断模块和辅助处理模块，所述智能柔性电子敷料对伤口覆盖并检测伤口实时生理变化，所述监测诊断模块根据智能柔性电子敷料的检测数据进行诊断，所述智能柔性电子敷料包括柔性电子封装上层、数据诊断中层和凝胶下层，所述监测诊断模块接收数据诊断中层内蓝牙芯片传输的监测数据并进行诊断，本发明中，在敷料始终处于使用状态下仍能对伤口当前的感染状态进行确定，并根据数据变化进行伤口感染预测，更为快速的实现慢性伤口的细菌感染识别，且敷料始终置于伤口处保护伤口不受病原体感染并加速伤口愈合。
Description
技术领域
本发明涉及伤口敷料技术领域，具体为一种用于慢性伤口的智能敷料系统。
背景技术
慢性伤口指无法通过正常有序且及时的修复过程达到解剖和功能上完整状态，愈合时间超过4~6周的伤口，糖尿病是慢性伤口形成的主要原因，由糖尿病引起的足部溃疡存在很高的发病率，而细菌感染会极大延长伤口愈合，也可能导致明显的系统性炎症反应综合征，慢性伤口的细菌感染的早期诊断被认为是阻止伤口愈合进展的重要因素。
在慢性伤口的细菌感染临床症状和特征出现之前，临床医师主要通过传统的培养方法，使用伤口拭子识别感染细菌种类，而测试结果需要一定周期才可获得，不能提供及时的指导依据，由于通常需要采用敷料对伤口进行覆盖，敷料可以保护伤口不受病原体感染，为伤口提供潮湿环境加速伤口愈合，但会增加对伤口状况的观察难度，不能很好的监测伤口状态和预测感染，伤口感染后不能及时对伤口进行感染抑制，影响伤口的正常愈合，因此，针对上述问题提出一种用于慢性伤口的智能敷料系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于慢性伤口的智能敷料系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于慢性伤口的智能敷料系统，包括智能柔性电子敷料、监测诊断模块和辅助处理模块，所述智能柔性电子敷料对伤口覆盖并检测伤口实时生理变化，所述监测诊断模块根据智能柔性电子敷料的检测数据进行诊断，所述智能柔性电子敷料包括柔性电子封装上层、数据诊断中层和凝胶下层，所述柔性电子封装上层内集成温度传感器和紫外线发光二极管，所述数据诊断中层内设有用于实时无线数据传输的蓝牙芯片，所述凝胶下层是由封装有pH传感器的紫外响应型抗菌水凝胶制成，所述pH传感器是由Ag/AgCl参比电极和聚苯胺工作电极组成；所述监测诊断模块接收数据诊断中层内蓝牙芯片传输的监测数据并进行诊断，所述诊断判断过程包括：设定无感染状态下生理参数范围，获取稳定状态下温度传感器与pH传感器的监测数据进行诊断，获取感染生理参数数据，设定间隔时间段T，获取感染的数据以及其间隔时间段T前生理参数变化，确定感染警报；所述辅助处理模块包括设置于智能柔性电子敷料外侧的贴合边环组件和贴合加压组件，所述贴合加压组件上设有供电集成。
进一步的，所述柔性电子封装上层采用聚二甲基硅氧烷对温度传感器和紫外线发光二极管封装。
进一步的，所述聚苯胺工作电极由表面溅射金颗粒的SEBS掩膜形成，所述Ag/AgCl参比电极由Ag/AgCl滴落在金表面制成。
进一步的，所述凝胶下层的SEBS上设有监测点和电路接口，所述供电集成通过导线与智能柔性电子敷料连接。
进一步的，所述监测诊断模块的具体诊断判断步骤为：
步骤一，检测以慢性伤口刚形成时的温度与pH值作为无感染状态下生理参数，并在此基础上确定慢性伤口1h时间段内生理参数范围温度与pH值的变动范围，设定为无感染状态下生理参数范围与感染后的慢性伤口生理参数数据比对；
步骤二，获取温度传感器与pH传感器的监测数据的实时变动数据进行诊断，在实时生理参数数据超出无感染状态下生理参数范围发出预警；
步骤三，设定间隔时间段T，对产生预警实时生理参数数据采集前时间段T内所有的生理参数数据进行汇总集中，分别绘制时间-伤口温度数据、时间-伤口pH值数据的散点图，并添加趋势线，获取此段时间内伤口的生理参数变化，在确定间隔时间段T内伤口温度数据与伤口pH值数据均稳定上升发出感染警报。
与现有技术相比，本发明中，经由智能柔性电子敷料内的传感器实时提供伤口区域的温度与pH值数据变化，在敷料始终处于使用状态下仍能对伤口当前的感染状态进行确定，并根据数据变化进行伤口感染预测，更为快速的实现慢性伤口的细菌感染识别，且敷料始终置于伤口处保护伤口不受病原体感染并加速伤口愈合。
与现有技术相比，本发明中，经由紫外线发光二极管对紫外响应型抗菌水凝胶的触发，在慢性伤口发生感染警报后，及时对感染处的细菌进行抑制处理，于细菌感染临床症状和特征出现之前，降低感染对慢性伤口的影响，保证伤口的愈合环境。
与现有技术相比，本发明中，通过对伤口生理参数数据的分析，在敷料将伤口覆盖而无法对伤口进行观测的状态下，确定伤口生理参数的变化趋势，更为及时且准确地确定因感染而产生的伤口生理参数变化，减少环境因素而导致警报误报产生的几率。
与现有技术相比，本发明中，可拉伸基材使凝胶下层与慢性伤口进行更完美的贴合，且伤口区域的肢体或肌肉进行运动时，根据伤口区域肢体或肌肉的运动而同步进行一定范围的拉伸，满足多种条件下敷料对伤口的覆盖，增加运动状态下对伤口不受病原体感染的保护强度，而凝胶下层内的电极被同时拉伸，使PH传感器的监测点可以覆盖不同阶段的伤口，使监测数据与理论上的精度更加匹配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供了一种用于慢性伤口的智能敷料系统，其包括智能柔性电子敷料、监测诊断模块和辅助处理模块，所述智能柔性电子敷料对伤口覆盖并检测伤口实时生理变化，所述监测诊断模块根据智能柔性电子敷料的检测数据进行诊断，所述智能柔性电子敷料包括柔性电子封装上层、数据诊断中层和凝胶下层，所述柔性电子封装上层内集成温度传感器和紫外线发光二极管，所述数据诊断中层内设有用于实时无线数据传输的蓝牙芯片，所述凝胶下层是由封装有pH传感器的紫外响应型抗菌水凝胶制成，所述pH传感器是由Ag/AgCl参比电极和聚苯胺工作电极组成，所述监测诊断模块接收数据诊断中层内蓝牙芯片传输的监测数据并进行诊断，所述诊断判断过程包括：设定无感染状态下生理参数范围，获取稳定状态下温度传感器与pH传感器的监测数据进行诊断，获取感染生理参数数据，设定间隔时间段T，获取感染的数据以及其间隔时间段T前生理参数变化，确定感染警报，所述辅助处理模块包括设置于智能柔性电子敷料外侧的贴合边环组件和贴合加压组件，所述贴合加压组件上设有供电集成。
具体的，所述柔性电子封装上层采用聚二甲基硅氧烷对温度传感器和紫外线发光二极管封装。
具体的，所述聚苯胺工作电极由表面溅射金颗粒的SEBS掩膜形成，所述Ag/AgCl参比电极由Ag/AgCl滴落在金表面制成。
具体的，所述凝胶下层的SEBS上设有监测点和电路接口，所述供电集成通过导线与智能柔性电子敷料连接。
需要说明的是，本发明提供的一种用于慢性伤口的智能敷料系统，其具体的使用步骤为：首先采用贴合加压组件上的供电集成与智能柔性电子敷料的电路接口连接并对智能柔性电子敷料的使用进行供电支持，将智能柔性电子敷料置于伤口上方，并使凝胶下层的紫外响应型抗菌水凝胶与伤口贴合，而后将贴合边环组件置于智能柔性电子敷料的四周并与柔性电子封装上层的顶端面贴合，最后采用贴合加压组件与患者伤口处的肢体肌肉贴合，在智能柔性电子敷料使用过程中，柔性电子封装上层的温度传感器与凝胶下层的pH值传感器分别实时提供伤口区域的温度与pH值数据变化，而后由数据诊断中层的蓝牙芯片向监测诊断模块发送伤口区域的温度与pH值数据并进行诊断，当发生感染时初发感染警报，紫外线LED发射紫外线光，触发对紫外线敏感的抗菌水凝胶释放抗生素以抑制感染。
通过采用上述技术方案：本发明中，经由智能柔性电子敷料内的传感器实时提供伤口区域的温度与pH值数据变化，在敷料始终处于使用状态下仍能对伤口当前的感染状态进行确定，并根据数据变化进行伤口感染预测，更为快速的实现慢性伤口的细菌感染识别，且敷料始终置于伤口处保护伤口不受病原体感染并加速伤口愈合。
实施例2
本实施例中与实施例1中相同的部分不再赘述，不同之处在于发生感染后的抗菌处理具体过程为：在触发感染警报后，贴合加压组件上供电集成为柔性电子封装上层内的紫外线发光二极管进行供电，使紫外线发光二极管发射紫外线光，紫外线光向伤口处穿透，进行杀菌处理，而凝胶下层内对紫外线敏感的紫外响应型抗菌水凝胶在紫外线光照射下被触发，在凝胶下层与伤口贴合的状态下向伤口处释放抗菌水凝胶内携带的抗生素对伤口感染部位的细菌进行抑制。
通过采用上述技术方案：本发明中，经由紫外线发光二极管对紫外响应型抗菌水凝胶的触发，在慢性伤口发生感染警报后，及时对感染处的细菌进行抑制处理，于细菌感染临床症状和特征出现之前，降低感染对慢性伤口的影响，保证伤口的愈合环境。
实施例3
请参阅图1，本发明提供了一种用于慢性伤口的智能敷料系统，其包括智能柔性电子敷料、监测诊断模块和辅助处理模块，所述智能柔性电子敷料对伤口覆盖并检测伤口实时生理变化，所述监测诊断模块根据智能柔性电子敷料的检测数据进行诊断，所述智能柔性电子敷料包括柔性电子封装上层、数据诊断中层和凝胶下层，所述柔性电子封装上层内集成温度传感器和紫外线发光二极管，所述数据诊断中层内设有用于实时无线数据传输的蓝牙芯片，所述凝胶下层是由封装有pH传感器的紫外响应型抗菌水凝胶制成，所述pH传感器是由Ag/AgCl参比电极和聚苯胺工作电极组成，所述监测诊断模块接收数据诊断中层内蓝牙芯片传输的监测数据并进行诊断，所述诊断判断过程包括：设定无感染状态下生理参数范围，获取稳定状态下温度传感器与pH传感器的监测数据进行诊断，获取感染生理参数数据，设定间隔时间段T，获取感染的数据以及其间隔时间段T前生理参数变化，确定感染警报，所述辅助处理模块包括设置于智能柔性电子敷料外侧的贴合边环组件和贴合加压组件，所述贴合加压组件上设有供电集成。
具体的，所述监测诊断模块的具体诊断判断步骤为：
步骤一，检测以慢性伤口刚形成时的温度与pH值作为无感染状态下生理参数，并在此基础上确定慢性伤口1h时间段内生理参数范围温度与pH值的变动范围，设定为无感染状态下生理参数范围与感染后的慢性伤口生理参数数据比对；
步骤二，获取温度传感器与pH传感器的监测数据的实时变动数据进行诊断，在实时生理参数数据超出无感染状态下生理参数范围发出预警；
步骤三，设定间隔时间段T，对产生预警实时生理参数数据采集前时间段T内所有的生理参数数据进行汇总集中，分别绘制时间-伤口温度数据、时间-伤口pH值数据的散点图，并添加趋势线，获取此段时间内伤口的生理参数变化，在确定间隔时间段T内伤口温度数据与伤口pH值数据均稳定上升发出感染警报。
通过采用上述技术方案：本发明中，通过对伤口生理参数数据的分析，在敷料将伤口覆盖而无法对伤口进行观测的状态下，确定伤口生理参数的变化趋势，更为及时且准确地确定因感染而产生的伤口生理参数变化，减少环境因素而导致警报误报产生的几率。
实施例4
本实施例中与实施例1中相同的部分不再赘述，不同之处在于凝胶下层的可拉伸基材以及pH传感器电极的具体制作过程为：将SEBS在甲基苯溶液中溶解制取相应的浓度溶液，之后将15%的SEBS溶液滴在硅片上，使其自然风干，形成厚度为200mm可拉伸电路的聚合物薄膜，而后用磁控管溅射装置将金粒子溅射至可拉伸的SEBS薄膜表面，用不锈钢掩膜在SEBS形成工作电极，Ag/AgCl参比电极由10μL墨水的Ag/AgCl滴落在2×2mm面积内的金表面，并覆盖了一层含有氯化钾的聚乙烯醇缩丁醛，最后放置于室温下干燥。
通过采用上述技术方案：本发明中，可拉伸基材使凝胶下层与慢性伤口进行更完美的贴合，且伤口区域的肢体或肌肉进行运动时，根据伤口区域肢体或肌肉的运动而同步进行一定范围的拉伸，满足多种条件下敷料对伤口的覆盖，增加运动状态下对伤口不受病原体感染的保护强度，而凝胶下层内的电极被同时拉伸，使PH传感器的监测点可以覆盖不同阶段的伤口，使监测数据与理论上的精度更加匹配。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种用于慢性伤口的智能敷料系统，包括智能柔性电子敷料、监测诊断模块和辅助处理模块，所述智能柔性电子敷料对伤口覆盖并检测伤口实时生理变化，所述监测诊断模块根据智能柔性电子敷料的检测数据进行诊断，其特征在于：
所述智能柔性电子敷料包括柔性电子封装上层、数据诊断中层和凝胶下层，所述柔性电子封装上层内集成温度传感器和紫外线发光二极管，所述数据诊断中层内设有用于实时无线数据传输的蓝牙芯片，所述凝胶下层是由封装有pH传感器的紫外响应型抗菌水凝胶制成，所述pH传感器是由Ag/AgCl参比电极和聚苯胺工作电极组成；
所述监测诊断模块接收数据诊断中层内蓝牙芯片传输的监测数据并进行诊断，所述诊断判断过程包括：设定无感染状态下生理参数范围，获取稳定状态下温度传感器与pH传感器的监测数据进行诊断，获取感染生理参数数据，设定间隔时间段T，获取感染的数据以及其间隔时间段T前生理参数变化，确定感染警报；
所述辅助处理模块包括设置于智能柔性电子敷料外侧的贴合边环组件和贴合加压组件，所述贴合加压组件上设有供电集成。
2.根据权利要求1所述的一种用于慢性伤口的智能敷料系统，其特征在于：所述柔性电子封装上层采用聚二甲基硅氧烷对温度传感器和紫外线发光二极管封装。
3.根据权利要求1所述的一种用于慢性伤口的智能敷料系统，其特征在于：所述聚苯胺工作电极由表面溅射金颗粒的SEBS掩膜形成，所述Ag/AgCl参比电极由Ag/AgCl滴落在金表面制成。
4.根据权利要求1所述的一种用于慢性伤口的智能敷料系统，其特征在于：所述凝胶下层的SEBS上设有监测点和电路接口，所述供电集成通过导线与智能柔性电子敷料连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于慢性伤口的智能敷料系统，其特征在于：所述监测诊断模块的具体诊断判断步骤为：
步骤一，检测以慢性伤口刚形成时的温度与pH值作为无感染状态下生理参数，并在此基础上确定慢性伤口1h时间段内生理参数范围温度与pH值的变动范围，设定为无感染状态下生理参数范围与感染后的慢性伤口生理参数数据比对；
步骤二，获取温度传感器与pH传感器的监测数据的实时变动数据进行诊断，在实时生理参数数据超出无感染状态下生理参数范围发出预警；
步骤三，设定间隔时间段T，对产生预警实时生理参数数据采集前时间段T内所有的生理参数数据进行汇总集中，分别绘制时间-伤口温度数据、时间-伤口pH值数据的散点图，并添加趋势线，获取此段时间内伤口的生理参数变化，在确定间隔时间段T内伤口温度数据与伤口pH值数据均稳定上升发出感染警报。
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